Mechanizm uszkodzenia 04 · Tunele i przepuszczające fale radiowe

Gdzie stal
przerywa sygnał.

Tunele, pomieszczenia MRI, systemy sterowania ruchem kolejowym, płyty transformatorowe, konstrukcje z wbudowanymi czujnikami. Obudowa z betonu zbrojonego stalą działa jak klatka Faradaya — 5G, Wi-Fi, GPS, monitorowanie stanu konstrukcji i sygnalizacja znacznie osłabiają się lub całkowicie zatrzymują. GFRP to zbrojenie, które ich nie blokuje.

ZAŁOŻENIE

Betonowa skorupa
co nie zagłusza radia.

Ciągła siatka przewodzących stalowych prętów zbrojeniowych wewnątrz betonu zachowuje się jak klatka Faradaya. Odbija i pochłania energię o częstotliwości radiowej w większości widma, od fal milimetrowych VHF po 5G. W przypadku infrastruktury tuneli oznacza to kable promieniujące, wzmacniacze sygnału, wzmacniacze czujników i bieżącą konserwację. W przypadku pomieszczeń MRI, płyt transformatorowych i sygnalizacji kolejowej oznacza to, że w projekcie po prostu nie można w ogóle zastosować zbrojenia stalowego.

GFRP to włókno szklane i żywica termoutwardzalna. W siatce zbrojeniowej nie ma ścieżki przewodzącej. Sygnały radiowe rozchodzą się przez element z betonu zbrojonego GFRP bez mierzalnego udziału tłumienia ze strony samego zbrojenia.

TŁUMIENIE SYGNAŁU

Jakie zbrojenie
robi z sygnałem.

Orientacyjna utrata penetracji dla sześciu pasm radiowych typowo wymaganych w nowoczesnej infrastrukturze. Stalowe siatki zbrojeniowe odbijają lub pochłaniają większość energii; GFRP pokrywa jedynie straty własne otuliny betonowej.

Pasmo
Typowe zastosowanie
Zbrojenie stalowe
Zbrojenie GFRP
dB
700 MHz
5G dolne pasmo · LTE
78 dB
3 dB
2.4 GHz
Wi-Fi · LTE średnio
62 dB
2 dB
3.5 GHz
Pasmo średnie 5G
54 dB
2 dB
28 GHz
5G mmWave
36 dB
1 dB
GPS L1
1575 MHz · pozycjonowanie
48 dB
2 dB
Rail RF
GSM-R · 900 MHz · sygnalizacja
71 dB
3 dB

Wartości strat na penetrację podano dla płyty żelbetowej o grubości 200 mm i standardowym rozstawie oczek. Modelowanie RF specyficzne dla projektu jest przeprowadzane z naszymi partnerami w ramach każdej współpracy tunelowej.

Zbrojenie tunelu — GFRP przepuszczające fale radiowe
Tunel wzmocniony stalą to klatka Faradaya. Tunel wzmocniony w GFRP to po prostu tunel — anteny 5G, czujniki stanu konstrukcji i sygnalizacja kolejowa działają bez wzmacniacza i wzmacniaczy.
RODZINA REFERENCYJNA · SZEROKIE WYKORZYSTANIE TUNELÓW I METRA · PROJEKTY SZWAJCARSKICH ALPEJÓW
TYPOWE ELEMENTY

Gdzie przezroczystość sygnału
to specyfikacja, a nie bonus.

Sześć rodzin elementów dla infrastruktury tunelowej, medycznej, kolejowej i elektrycznej, gdzie GFRP nie jest optymalizacją — jest jedyną opcją zbrojenia spełniającą wymagania.

  • 01
    Okładziny tuneli

    Segmentowe i odlewane na miejscu. Dodatkowa mata GFRP znajdująca się za stalową matą główną jest najczęstszym detalem w nowych konstrukcjach; pełny GFRP do tuneli użyteczności publicznej i tuneli sygnalizacyjnych.

  • 02
    Miękkie oczy TBM

    Sekcje szybów startowych i odbiorczych przecina maszyna drążąca tunele. GFRP jest odporna na przecięcie głowicy tnącej przy średnicy 16 mm.

  • 03
    MRI apartamenty i sprzęt medyczny

    Płyty podłogowe i ekranujące wokół pomieszczeń rezonansu magnetycznego. GFRP umożliwia współistnienie osłony konstrukcyjnej z polem magnetycznym.

  • 04
    Blokady szynowe

    Podstawy betonowe pod instalacje sygnalizacyjne, grzejniki zwrotnicowe i balisowe. GFRP eliminuje zakłócenia indukcyjne w obwodzie torowym.

  • 05
    Podkładki transformatorowe

    Fundamenty podstacji i podstawy transformatorów. GFRP eliminuje pętle prądu błądzącego i złożoność uziemienia.

  • 06
    Pomosty z wbudowanymi czujnikami

    Pomosty i balustrady mostów przystosowane do umieszczenia czujników światłowodowych, naprężeń i korozji w horyzoncie monitorowania trwającym ponad 50 lat.

SZWAJCARSKA SIEĆ TUNELÓW

Gęsta sieć tuneli.
Setki kilometrów betonu.

Szwajcarska federalna sieć tuneli drogowych jest jedną z najgęstszych na świecie. Większość z nich została zbudowana przed pojawieniem się 5G i zanim w planie określono monitorowanie stanu konstrukcji. Modernizacja infrastruktury sygnałowej w obudowie wzmocnionej stalą kosztuje o rząd wielkości więcej niż zbudowanie od początku nowej generacji GFRP.

Sam tunel drogowy Gotarda ma długość 16,9 km. Aby zapewnić ciągłość łączności 5G, łączność radiową dla służb ratowniczych i sygnalizację między pojazdami a infrastrukturą nowej generacji, logika wzmacniania jest teraz częścią założeń komunikacji.

315+
Szwajcarskie tunele drogowe federalne
290 km
całkowita długość tunelu
16.9 km
Tunel drogowy Gotarda
57.1 km
Tunel bazowy Gotarda · szyna
5G
obowiązkowe pokrycie
CHF 8.4 B
federalny budżet drogowy na lata 2024–27
Zbrojenie stalowe odbija sygnały radiowe z powrotem tam, skąd pochodzą. W przypadku 5G, sygnalizacji i czujników wbudowanych jest to problem projektowy, który GFRP musi rozwiązać.
Composite Group · Krótki opis programu tunelu · 2026
UWAGI DOTYCZĄCE SPECYFIKACJI

Dla biura projektowego.

Sześć uwag, które pojawiają się w każdej współpracy tunelowej. Żadna z nich nie zastępuje norm — kierują projektanta w stronę szczegółów odpowiednich dla GFRP, aby zapewnić pracę przepuszczającą fale radiowe i kompatybilną z TBM.

Otulina
Zachowana standardowa pokrywa EN 1992. Brak redukcji dla GFRP — przezroczystość sygnału wynika ze składu materiału, a nie z wymiarów obudowy.
Wiązanie β
≈ 1,0 dla GFRP profilowanego spiralnie na ETA 23/0523 (EAD 260023-00-0301). Taki sam rozwój zakotwienia jak w przypadku stali żebrowanej.
Kompatybilność z TBM
Profile z miękkimi uchami o średnicy 16 mm GFRP umożliwiają maszynom do drążenia tuneli przecinanie zbrojenia bez konieczności zmiany oprzrokządowania.
Sekcje hybrydowe
Stalowa mata pierwotna + mata wtórna GFRP jest powszechnie stosowana w okładzinach głównych tuneli. Pełny GFRP do tuneli użyteczności publicznej i stref o krytycznym znaczeniu dla sygnału.
Odniesienia do norm
fib MC 2020 §17 · ACI 440.11-22 · ISO 10406-1. Modelowanie RF dostosowane do konkretnego projektu w przypadku każdej współpracy tunelowej.
Wbudowane czujniki
W prętach zbrojeniowych GFRP można zamontować światłowodowe tensometry i czujniki korozji. Koperta kompozytowa nie tłumi sygnału czujnika.
QUESTIONS

O co najpierw pytają projektanci tuneli.

Dlaczego GFRP jest stosowany w wykładzinach tuneli?
Trzy powody. Po pierwsze, GFRP jest niemagnetyczny i nieprzewodzący, więc nie zakłóca sygnalizacji kolejowej, transmisji 5G, zestawów GSM-R czy MRI. Po drugie, drenaż spływający z tuneli zawiera chlorki i kwasy, które atakują wykładziny wzmocnione stalą. Po trzecie, GFRP nie wymywa się i jest bezpieczny dla żywności/wody wewnątrz betonowej powłoki – odpowiedni dla tuneli z wodą pitną i infrastruktury sąsiadującej z akwakulturą. Composite Group dostarcza GFRP do projektów budowy tuneli w całej UE.
Czy pręt zbrojeniowy GFRP jest niemagnetyczny?
Tak. Pręt zbrojeniowy GFRP ma zerową przenikalność magnetyczną i zerową przewodność elektryczną. Z tego powodu jest to standardowe zbrojenie podłóg i ścian pomieszczeń MRI, obiektów badawczych zajmujących się rezonansem magnetycznym, systemów sterowania ruchem kolejowym oraz fundamentów wież radarowych/transmisyjnych. Typowa instalacja kliniczna MRI z podłogą wzmocnioną stalą wymaga odstępu 4–5 m wokół magnesu — w przypadku podłóg wzmocnionych GFRP pas prześwitu zmniejsza się do zera.
Czy GFRP można zastosować w tunelach 5G i sygnalizacji kolejowej?
Tak — budowa tuneli przepuszczających promieniowanie radiowe to jedna z najszybciej rozwijających się kategorii GFRP w UE, ponieważ wdrażanie 5G dociera do infrastruktury zakopanej i tunelowanej. Zbrojenie nie tłumi częstotliwości radiowych w zakresie 600 MHz do 6 GHz istotnych dla sygnalizacji kolejowej 5G, GSM-R lub DMR-Tetra. Okładziny tuneli, sklepienia sygnalizacyjne i fundamenty masztów antenowych są zgodne ze standardowymi specyfikacjami GFRP w ramach ETA 23/0523 (EAD 260023-00-0301).
Czy GFRP działa w przypadku konstrukcji zestawu MRI?
Tak — budowa pomieszczeń MRI jest charakterystycznym zastosowaniem GFRP. Zbrojenie jest niemagnetyczne, nieprzewodzące i nie wytwarza efektów prądów wirowych w polach 1,5 T, 3 T lub 7 T stosowanych w klinicznych i badawczych systemach MRI. Zbrojenie GFRP specyfikuje się w podłogach, ścianach i sufitach obudowy izolacji magnetycznej. Architekci szpitalni prowadzą specyfikację przez tabele projektowe ACI 440; zespół inżynierski Composite Group dostarcza zestawienie materiałów.
DALEJ

Dla Państwago tunelu,
odprawa w kontekście RF.

Prześlij nam krótki opis — długość tunelu, wymagania RF, koperta czujnika, specyfikacja TBM. Zwracamy model tłumienia i wstępną klauzulę specyfikacji.

Wybrano spośród ponad 75 kandydatów · Build Better Innovation Challenge 2024
Bouygues FROOT USA